Mer fart i Scanas ugnar

#1/2009
Text: Susanna Lidström

Modern uppvärmningsteknik har lett till såväl effektivitets- som miljövinster vid Scana Steels anrika smedja i Björneborg. Grunden lades 1997 med satsningen på oxyfuel-brännare. Steg två var att införa flamlös förbränning 2005, och så sent som sommaren 2008 installerades ett nytt avgassystem.

Redan 1656 byggdes den första smedjan i Björneborg, strax utanför Kristinehamn i Värmland. Lagom till 350-årsjubileet kunde den nuvarande ägaren, norska industrikoncernen Scana, konstatera att det senaste decenniets satsningar på modernisering hade givit önskat resultat. I tre av sina stora vagnugnar har företaget installerat AGAs oxyfuel-teknik REBOX. Det skedde 1997, 1998 och 2000.

– Med oxyfuel har vi fått ett värmetillskott som har varit helt avgörande för att kunna köra den volym vi gör i ugnarna. Utan det hade vi inte varit där vi är i dag, säger Hans Joelsson, projektchef som tidigare varit smides- och underhållschef vid Scana Steel Björneborg.

Han får medhåll av nuvarande smideschef Leif Näsman, som tillläger att Björneborg liksom många andra i stålbranschen de senaste åren har upplevt en gyllene marknad med stark efterfrågan. Produktionen har gått på högvarv för att kunna leverera de stora rotationssymmetriska komponenter – exempelvis propelleraxlar till lastfartyg eller rotoraxlar till vindkraftverk – som Björneborg är specialiserat på. Företaget har 350 anställda, omsätter omkring en miljard kronor per år och har eget stålverk, smedja, värmebehandling och maskinverkstad.

I stålverket gjuts stora göt på mellan 5 och 75 ton, som kommer in till smedjan med en yttemperatur på cirka 650°C. För att kunna smidas till önskad form värms göten upp till 1 250 grader – en process som före ombyggnaden skedde med en hastighet av 10 till 15 grader per timme.

– När vi installerade oxyfuel-brännarna fick vi en uppkörningshastighet på 50 grader i timmen med samma installerade effekt. Det innebar en enorm tidsbesparing och dessutom sparar vi en del energi, poängterar Hans Joelsson.

Med oxyfuel-teknik används rent syre i stället för luft i förbränningen. Därmed behöver inte kvävet i luften värmas upp, vilket resulterar i ökad ugnseffektivitet. Processen kräver betydligt mindre bränsle än med konventionell teknik, vilket i sin tur innebär minskade koldioxidutsläpp.

Trots att oxyfuel-brännarna använder sig av ren syrgas kan de generera en hel del kväveoxidutsläpp. Det beror dels på att ugnen läcker in luft, dels på att flamman vid konventionell oxyfuel-bränning blir väldigt het, vilket i kombination ger mycket kväveoxider.

Sedan 2005 använder smedjan i Björneborg AGAs flamlösa brännare. Det ger en mer utbredd flamma som späds ut med ugnsgaserna, vilket resulterar i lägre maxtemperatur i flamman utan att värmningseffekten går förlorad.

För att minska läckagerisken och oönskat insläpp av luft är det också viktigt med tryckreglering. I och med att man går över från luft till syrgas så minskas avgasvolymen med cirka 80 procent. Då måste man reducera avgaskanalerna i motsvarande grad. Annars får man ett undertryck, som suger ut värme ur ugnen och drar in kalluft. Till en början reglerade smedjan i Björneborg detta genom att strypa avgaskanalerna, men i somras installerades i stället ett helt nytt avgassystem från AGA.

– Förut gick avgaskanalerna ut väldigt högt upp i ugnarna. Med det nya systemet har vi dragit ner dem så att de ligger i härdnivå. På det sättet blir det lättare att hålla jämnt tryck i hela ugnen, vilket har lett till en bränslebesparing på 5 till 10 procent, säger Leif Näsman.

För att förbättra tätheten ännu mer byttes även luckstängningen till en av ugnarna ut mot en modern variant från AGA.

– Våra smidesugnar är från 1980 och börjar bli slitna. Tätningen är viktig för att dra full nytta av oxyfuel-förbränningen, påpekar Leif Näsman.